人工智能技术在农业机械中的应用论文

2025-02-07 17:07:52 来源: 作者:liziwei
摘要:当前我国农业生产向规模化、机械化、数字化、智慧化方向发展。人工智能技术与农业机械的有机融合,使得农机拥有专家模拟、机器学习等功能,实现了农业生产数据自动采集、分析与智能处理,提高农业生产效率与质量。结合南京市江宁区淳化街道、栖霞区龙潭街道粮食与蔬菜生产中应用农业机械的实际案例,探究了人工智能技术在农业机械中的应用策略,希望能推动智能化农业机械普及,进一步提高农业生产力水平与生产质量。
摘要:当前我国农业生产向规模化、机械化、数字化、智慧化方向发展。人工智能技术与农业机械的有机融合,使得农机拥有专家模拟、机器学习等功能,实现了农业生产数据自动采集、分析与智能处理,提高农业生产效率与质量。结合南京市江宁区淳化街道、栖霞区龙潭街道粮食与蔬菜生产中应用农业机械的实际案例,探究了人工智能技术在农业机械中的应用策略,希望能推动智能化农业机械普及,进一步提高农业生产力水平与生产质量。
关键词:人工智能技术;农业机械;自动分析;智能处理
2022年1月,农业农村部发布的《“十四五”全国农业机械发展规划》(以下简称《规划》)明确了未来农业机械研发、推广的方向:“到2025年,全国农机作业条件显著改善,覆盖农业产前产中产后的农机社会化服务体系基本建立,机械化与信息化、智能化进一步融合,农业机械化防灾减灾能力显著增强,农机数据安全和农机安全生产进一步强化”。规划内容表明了信息化和智能化技术在农业机械领域应用的重要性和必要性,为农业机械的未来发展指明了方向。
1.人工智能+农业机械概念概述
人工智能+农业机械即将具有专家模拟、机器学习等先进功能的人工智能(AI)技术应用于农业机械设备研发、生产以及应用各环节,实现农业实时采集、自动分析与智能处理农田环境以及农作物生长的各类信息,以智能化处理代替部分人为工作,推进农业机械生产自动化、智能化。人工智能+农业机械为农民提供线上操作、远程控制的作业条件,构建现代化AI农业机械生产模式,见图1。
2.基于人工智能技术农业机械的应用效果
结合南京市栖霞区龙潭街道与江宁区淳化街道分别运用不同农业机械的实际案例,比较两街道粮食作物与蔬菜种植效果。江宁区淳化街道采用融合人工智能的农业机械,栖霞区龙潭街道采用传统农业机械,通过对比两街道的粮食、蔬菜产量,明确两种农业机械实际应用的效果。
2.1小麦、玉米等粮食作物的生产效果
对江宁区淳化街道与栖霞区龙潭街道主要粮食作物当年每亩地的总产量进行数据对比可知,在两街道都采用传统农业机械生产时,两街道的小麦、玉米粮食作物的总产量差异不明显;而在前者采用人工智能+农业机械生产之后,其主要粮食作物总产量大幅增加,与仍旧坚持采用传统农业机械的后者粮食总产量相较,存在较大的差异性,见表1。表1的数据明确两个街道农业种植区采用不同农业机械取得的生产效果不同,表明融合人工智能的农业机械在粮食作物生产各环节的运用,能有效提高粮食作物的产量。
2.2黄瓜、豆角等蔬菜的生产效果
结合表2两个区域蔬菜产量可知,江宁区淳化街道采用融合人工智能的农业机械开展农业生产各项工作,本产区的黄瓜、豆角等蔬菜的产量明显高于栖霞区龙潭街道蔬菜产量。由此可知,融合人工智能技术的农业机械在蔬菜种植中的应用,能有效增加蔬菜产量。
3.人工智能技术在农业机械中的应用策略
3.1机器学习功能在农业机械中的应用
机器学习是人工智能技术所具有的一项重要功能,其作为计算机科学领域的重要分支,以数据喂养人工智能,搭建统计模型,通过训练算法的方式,让计算机系统具备自我学习、优化的能力,从而在实际应用环节,实现智能处理、自动控制、调整优化。人工智能技术的机器学习功能,是智慧农业机械研发、运行的核心技术,推进农田耕作、播种、灌溉、精准施肥、气象灾害预防等方面的农业机械设计优化,赋予农业机械智能化控制的功能。当前阶段,在农业生产环境广泛应用的基于机器学习的智能化农业机械类型多样,表3对其中具有代表性的农业机械进行综合说明。
机器学习在农业机械中的应用,为农民提供了更加先进的生产工具与方法,帮助其建立在农田、气候、农作物生产数据模型的基础上,自动化、智能化控制农业机械,实现合作耕作、精准灌溉与施肥,提高农业决策、机械控制的准确度。通过农业机械的应用,释放人工智能技术的潜力,助力农业生产效率与质量提高。
3.2专家系统功能在农业机械中的应用
专家系统即专家咨询系统,是一种具有大量专业知识与经验的智能计算机系统,将专业领域中人类专家的知识、思考解决问题的方法、经验与诀窍等均组织整理且存储在计算机中,并模拟领域专家的思维过程,分析、智能化地解决实际问题,其模型见图2。
人工智能专家系统与农业机械有机融合,并在农作物病虫害防治中的应用,需要依据传感器,实时获取农田信息、农作物生长状况,并在其运行之前各专家系统喂养大量有关该类农作物病虫害的相关信息、资料等,即病虫害的生物学参数、发生环境,如分布范围、发生虫态等。专家系统根据喂养的大量数据,结合实际情况,预测目标信息,快速搭建预报模型,明确标注病虫害防治的最佳时期;管理决策型专家系统支持下的农业机械,是病虫害综合管理的有力工具,帮助农民全面考虑各要素,采用模块化的方式,进行农作物病虫害防治,解决一大批生产问题。
4.结束语
随着农业规模化、数字化生产的普及,将优势明显的人工智能技术与农业机械有机融合,以智能化赋能农业机械,实现农业机械自动化控制、智能化数据处理,在提高农业机械生产效率与质量方面效果显著。机器学习、专家系统是人工智能技术的重要功能,应受到农业机械制造与生产领域的重点关注与积极运用。
参考文献:
[1]向炳赫,吴圣红,xx,等.浅谈人工智能技术在农业机械中的应用与发展前景[J].南方农机,2024,55(20):47-50.
[2]高荣良.人工智能技术在现代农业机械中的应用研究[J].现代农机,2024,(03):121-124.
